【技术实现步骤摘要】
一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块
[0001]本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块。
技术介绍
[0002]地震、火山爆发、泥石流等自然灾害会对城市建筑物造成大范围的毁坏，灾后环境恶劣，受灾区地形不稳定，救援空间狭小，盲目使用大型机械设备又容易对灾区造成二次破坏，同时会危及受灾人员和救援人员的生命安全，另外，灾区也存在许多危险因素，如爆炸、火灾、危险品泄漏等，这些会极大阻碍救援工作的进行。因此需要借助微小型生命搜救装备对灾区环境进行探测，为后续救援工作提供重要信息，提高救援工作效率。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在提供一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块，解决狭小空间救援工作不易展开的问题，进行深度探测，减少受灾人员和救援人员的伤亡数量。
[0004]本专利技术按以下技术方案实现：本专利技术公开了一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块，包括：用于保护内部零件的外壳；安装在所述外壳中的内部驱动结构，其主要由依次传动连接的电机、柔性传动结构和差速结构组成；一对行星履刺车轮，分别安装在差速结构两侧，由所述差速结构对两侧的行星履刺车轮进行传动；安装在所述外壳中的履刺驱动结构，用于与所述行星履刺车轮配合，用于增大行星履刺车轮的爬坡能力。
[0005]在一些实施例中，所述外壳包括刚性外壳和柔性外壳；所述刚性外壳与柔性外壳相互间隔安装，使用金属片包裹在柔性外壳与刚性外壳的连接处。>[0006]在一些实施例中，所述柔性传动结构包括：直角支架，其一侧板固定在位于电机转轴处的那一轴向端面上；锥齿主动轮，安装在从所述直角支架穿出的电机转轴上，通过电机旋转带动锥齿主动轮转动；锥齿从动轮，其前端头部与所述锥齿主动轮相啮合，且后端杆部穿过所述直角支架的另一个侧板，且两者相向的周面之间装配轴承；异形齿轮，安装在位于直角支架外侧的锥齿从动轮的杆部，通过两个锥齿轮传动带动异形齿轮转动；用于给差速结构提供动力的直齿轮，与所述异形齿轮相啮合。
[0007]在一些实施例中，所述柔性传动结构还包括：用于装配所述直齿轮的直齿轮外壳，其与所述直角支架通过销轴铰接，两者之间发生相对转动时，能够保证异形齿轮与直齿轮始终处于啮合状态。
[0008]在一些实施例中，所述差速结构包括：差速器外壳，与所述柔性传动结构中的直齿轮外壳相连；内端盖，位于所述差速器外壳中，与所述直齿轮外壳中的直齿轮相连，通过直齿轮旋转带动内端盖转动；内支架，安装在所述差速器外壳中，与所述内端盖相连接，能够跟随内端盖一起旋转；差速器，安装在所述差速器外壳中，一方面与所述内支架相连接，另一方面与所述行星履刺车轮相连接，旋转的内支架能够带动差速器旋转，从而驱动行星履刺车轮。
[0009]在一些实施例中，所述差速器包括：一对行星齿轮，其以所述差速器外壳的轴向中心线为基准线对称布置在内支架中，且通过径向的销轴将两个行星齿轮与内支架连接在一起；一对差速器锥齿轮，其以所述差速器外壳的径向线为基准线对称布置在内支架中，且差速器锥齿轮的前端头部均与两个行星齿轮啮合，差速器锥齿轮的后端杆部依次穿过内端盖、直齿轮、直齿轮外壳后与行星履刺车轮相连。
[0010]在一些实施例中，所述行星履刺车轮包括：履刺结构，包括：履刺伸缩架，在其背向履刺驱动结构的那一轴向面上沿着周面均匀相间的开有多个轨迹槽，在其面向履刺驱动结构的那一轴向面上沿着周面均匀相间的开有多个与轨迹槽相连通的通孔槽；履刺，由推动杆和伸缩杆组成，每一个轨迹槽中设置一个伸缩杆，推动杆位于相应的通孔槽中，通过履刺驱动结构带动推动杆运动，实现伸缩杆在轨迹槽中进行伸出和缩回动作；履刺盖板，通过螺钉固定在履刺伸缩架上，与履刺伸缩架一同将履刺包裹，限制履刺伸出和缩回的长度；行星减速车轮，包括：内齿轮，位于所述履刺盖板中，且两者固定在在一起；多个行星轮，转动支撑在所述内齿轮中，且与所述内齿轮啮合；位于内齿轮中心的太阳轮，安装在所述差速结构中的差速器锥齿轮上，与所述多个行星轮啮合。
[0011]在一些实施例中，所述履刺驱动结构包括：履刺拨杆，为一个弧形杆，其布置在由一圈履刺构成的圆面内侧，通过转动的履刺拨杆的外弧形面拨动相应的履刺运动；中间传动结构，用于将两侧行星履刺车轮中的履刺拨杆连接在一起，用于同旋转两侧的履刺拨杆；直流电机，通过减速齿轮组与所述中间传动结构相连，通过中间传动结构驱动履刺拨杆旋转到指定位置。
[0012]在一些实施例中，所述中间传动结构包括：一对直齿轮传动结构，由一个大直齿轮和一个小直齿轮相啮合组成，所述小直齿轮安装在与直流电机转轴相连的减速齿轮组上；一对锥齿轮传动结构，由一个锥齿主动轮和一个锥齿从动轮相啮合组成，所述锥齿主动轮安装在所述大直齿轮上；履刺拨杆驱动轴，其两端与相应的履刺拨杆相连，中部区域安装有所述锥齿从动轮；电磁制动器，安装在所述履刺拨杆驱动轴上，断电能够制动履刺拨杆驱动轴。
[0013]在一些实施例中，所述高柔性驱动模块还安装有红外摄像头和环境监测传感器。
[0014]本专利技术有益效果：与现有技术相比，本专利技术中的驱动模块具有高柔性和微型化的特点，装备此驱动模块的生命搜救装备越障能力强，运动速度较快，能够在狭小空间进行救援作业。采用模块化设计，可以根据现场需要增加或减少模块，并且模块的安装和拆卸简单便捷。
附图说明
[0015]附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0016]在附图中：图1为本专利技术的高柔性驱动模块整体结构示意图；图2为本专利技术的高柔性驱动模块内部结构分布图；图3为本专利技术的内部驱动结构剖视图；图4为本专利技术的行星履刺车轮整体结构示意图；图5为本专利技术的行星履刺车轮与履刺驱动结构配合示意图；图6为本专利技术的履刺伸缩架的具体结构示意图；图7为本专利技术的履刺结构示意图。
[0017]附图标识：1、刚性外壳，2柔性外壳，3、电机，4、直角支架，5、异形齿轮，6、直齿轮，7、内端盖，8、直齿轮外壳，9、销轴，10、差速器锥齿轮，11、星形齿轮，12、内支架，13、差速器外壳，14、锥齿从动轮，15、锥齿主动轮，16、履刺盖板，17、履刺，18、履刺伸缩架，19、内齿轮，20、太阳轮，21、行星轮，22、直齿轮传动结构，23、锥齿轮传动结构，24、履刺拨杆驱动轴，25、电磁制动器，26、履刺拨杆，27、直流电机，28、轨迹槽，29、通孔槽，30、推动杆，31、伸缩杆。
[0018]需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本专利技术的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本专利技术的概念。
实施方式
[0019]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块，其特征在于，包括：用于保护内部零件的外壳；安装在所述外壳中的内部驱动结构，其主要由依次传动连接的电机、柔性传动结构和差速结构组成；一对行星履刺车轮，分别安装在差速结构两侧，由所述差速结构对两侧的行星履刺车轮进行传动；安装在所述外壳中的履刺驱动结构，用于与所述行星履刺车轮配合，用于增大行星履刺车轮的爬坡能力。2.根据权利要求1所述的一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块，其特征在于：所述外壳包括刚性外壳和柔性外壳；所述刚性外壳与柔性外壳相互间隔安装，使用金属片包裹在柔性外壳与刚性外壳的连接处。3.根据权利要求1所述的一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块，其特征在于，所述柔性传动结构包括：直角支架，其一侧板固定在位于电机转轴处的那一轴向端面上；锥齿主动轮，安装在从所述直角支架穿出的电机转轴上，通过电机旋转带动锥齿主动轮转动；锥齿从动轮，其前端头部与所述锥齿主动轮相啮合，且后端杆部穿过所述直角支架的另一个侧板，且两者相向的周面之间装配轴承；异形齿轮，安装在位于直角支架外侧的锥齿从动轮的杆部，通过两个锥齿轮传动带动异形齿轮转动；用于给差速结构提供动力的直齿轮，与所述异形齿轮相啮合。4.根据权利要求3所述的一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块，其特征在于，所述柔性传动结构还包括：用于装配所述直齿轮的直齿轮外壳，其与所述直角支架通过销轴铰接，两者之间发生相对转动时，能够保证异形齿轮与直齿轮始终处于啮合状态。5.根据权利要求1所述的一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块，其特征在于，所述差速结构包括：差速器外壳，与所述柔性传动结构中的直齿轮外壳相连；内端盖，位于所述差速器外壳中，与所述直齿轮外壳中的直齿轮相连，通过直齿轮旋转带动内端盖转动；内支架，安装在所述差速器外壳中，与所述内端盖相连接，能够跟随内端盖一起旋转；差速器，安装在所述差速器外壳中，一方面与所述内支架相连接，另一方面与所述行星履刺车轮相连接，旋转的内支架能够带动差速器旋转，从而驱动行星履刺车轮。6.根据权利要求5所述的一种面向受限空间下微小型生命搜救装备的高柔性驱动模块，其特征在于，所述差速器包括：一对行星齿轮，其以所述差速器外壳的轴向中心线为基准线对称布置在内支架中，且通过径向的销轴将两个行星齿轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐超权，唐玮，贾路路，李豹，柏德恩，周公博，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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